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1、,.关于南昌市跨赣江桥梁施工方案的报告 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 2016年11月关于南昌市跨赣江桥梁施工方案的报告摘要随着南昌市经济的高速发展,为了满足市民的出行方便和城市的整体竞争力,南昌市近些年来的交通设施建设日新月异。其中,赣江两岸新建与往日的桥梁交辉在一起落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色,成为了南昌不可缺少的风景线。而我作为桥梁工程专业的学生,除了赞憾于这些桥梁的宏伟外,还必须要了解和掌握这些桥梁上下部结构的施工方案。为此,接下来将就南昌市跨越赣江的生米大桥、南昌大桥、八一大桥、赣江大桥和洪都+英雄大桥的各种施工方案进行初步介绍。关键词:南昌市;桥梁;施工方案;一、生米
2、大桥南昌生米大桥主桥为(75+228+228+75)m双连跨中承式钢管混凝土系杆拱桥,属于刚性拱柔性系杆结构。主拱轴线为二次抛物线,主跨矢跨比f/L=1:4.5。桥面以上有4根900钢管拱组成空间桁架结构,拱肋高4.0m宽2.6m。桥面以下为钢筋混凝土结构,拱肋断面为箱形。边拱采用悬链线拱,拱肋高5.0m,宽3.0m,为现浇混凝土拱,外形上做成和主拱相似的形状。主桥基础采用桩基承台结构形式,其中主墩为28根2.5m钻孔桩,边墩为24根2.5m钻孔桩,桩长均为50m,嵌岩22m左右。主墩及边墩承台尺寸均为55.6mX14.2mX4.5m,迎水流方向设圆弧形端面,均为钢筋混凝土结构。主墩及边墩拱座
3、是连接拱与下部基础的重要部件,断面为梯形,高度约为6m,拱座横向张拉预应力钢绞线。(一)桩基施工由于生米大桥主墩2831号墩位于舌状江心滩上,3234号墩位于主航道上。因此桩基施工采取两种方案,即江心滩桩基施工和水中桩基施工。其中,江心滩由赣江泥沙长期淤积而形成 ,顶面标高在12.614.8之间,枯水期江心滩露出水面,因此江心滩桩基采用筑岛围堰法施工。28号29号墩基础采用钻孔桩施工。施工时采用 K-250 型冲击钻钻孔,泥浆使用膨润土,掺加Na2CO3。钻渣使用取渣筒打捞,清孔使用气举反循环法。混凝土运输采用轮渡将混凝土罐车水上运输至江心滩码头,再通过便道直接输送到墩位,利用汽车泵泵送到浇筑
4、部位。30号墩31号墩采用挖孔桩施工。施工时首先利用振动桩锤下沉钢护筒至岩面,然后在护筒周围压密注浆,将护筒周围的河砂固结成整体,防止由于岩面不平造成的护筒刃脚翻砂现象。挖孔施工过程中,采用钢筋混凝土护壁进行支护,减少岩层裂隙的渗水量,以利施工顺利进行。其次,对于水中桩基施工,由于水中主墩处水深约12m,水流速2m/s,并且覆盖层仅为厚12m的中粗砂,因此桩基施工采用水上浮式平台和浮式龙门吊方案。水上浮式平台由4艘400甲板驳船分2组两两首尾连接,再通过万能杆件拼装的主骨架连接,2组驳船形成施工平台,平台定位利用8根临时锚桩。其上设1台40走行龙门吊,覆盖整个承台范围,以满足施工中钻机就位材料
5、转运等需要。钻孔桩施工与江心滩钻孔桩施工方法相同,采用水上混凝土供给方案。(2) 上部结构施工 1、拱肋施工。根据各墩地质情况不同,生米大桥江心滩三角区采用结构柱+加强型碗扣支架法施工,结构柱基础采用钻孔桩,钻孔桩直径与临时柱相同;加强型碗扣支架基础采用钢筋混凝土条形基础,拱肋模型采用大块竹胶合板,以提高混凝土外观质量。水中三角区采用临时柱+ 贝雷梁法施工,临时柱基础采用与其直径相同的钻孔桩,顶端浇筑钢筋混凝土牛腿在牛腿上沿拱肋方向安装贝雷梁,每 3片贝雷梁之间安装1片异形贝雷梁连接件,使其形成的折线与拱肋曲线相吻合。三角区结构复杂,预应力管道系杆管道体外索管道纵横交错,中横梁截面形式变化频繁
6、,预埋件种类多,而且预埋件定位精度将对主拱架设和系杆的安装产生重要影响。因此拱脚临时铰及系杆套管预埋必须准确,误差应控制在设计规定的范围内,以确保定位精度。三角区混凝土施工采用泵送,施工中混凝土振捣必须密实,对于拐角和斜坡死角应加强振捣,确保混凝土质。2、 中横梁及桥面板施工。三角区中横梁在桥位处西岸河湾内阶地预制场预制,利用卷扬机牵引其沿存梁台滑移至江边码头,并通过码头支架双导梁将其起吊移运至运输船由运输船将中横梁运至三角区活动龙门下,活动龙门将中横梁起吊,行走至待安装位置进行架设。三角区桥面板利用吊车将其吊装至平板运输车,然后将运输车驶上轮渡,由轮渡把桥面板运至桥位处,利用活动龙门依序安装
7、。3、 钢管拱架设。结合以往的施工经验,并经过多次研究和对比,生米大桥主拱架设放弃了传统的缆索吊装方案,首创性地提出了门式膺架半拱整体吊装方案。此方案将大量工地焊接工作转移至厂内进行,减少了现场空中焊接及线形调整工作量,保证了钢管拱施工质量,也缩短了吊装工期。门式膺架半拱整体吊装,方案首先在跨中前吊点处施工桩基承台,拼装高60m宽50m万能杆件门式膺架 在拱脚后吊点拼装高50m宽52m的活动式龙门。钢管拱拱圈分段在厂内加工制作,按1/4拱段竖卧于甲板驳船运输至桥址后,每两片1/4拱段在驳船上顶升对接成1/2拱段,然后浮运就位。先利用门式膺架起吊1/2拱圈前吊点,使半拱轴线与主拱成桥理论轴线平行
8、然后前后吊点同步提升半拱平稳上升,至拱脚高度与预埋临时铰平齐时,将拱脚与临时铰连接,完成半拱起吊。同理起吊另半幅拱圈就位,调整拱顶千斤顶,使拱顶标高及拱圈线形达到设计要求后。焊接拱顶合龙段,形成整体,完成拱圈安装。4、 系杆索的安装。系杆索安装前的准备工作。首先在主拱系杆部位铺设猫道,猫道预设支撑滚轮,为了避免刮伤PE防护套,滚轮采用橡胶或塑料等柔性材质。同时安装各三角区系杆导向架,然后将系杆索索盘运输就位,利用活动式龙门起吊至端横梁上,在另一端安装液压卷扬机。准备工作完成后,将牵引钢丝绳穿过系杆预埋管三角区导向架猫道到达另一端,并与系杆索锚头连接。启动液压卷扬机,缓慢收回牵引钢丝绳,带动系杆
9、索由一端向另一端移动。锚头到达另一端预埋管后,停止卷扬机运转。利用倒链调整系杆索两端锚头至锚垫板距离相等。5、系杆索的张拉。系杆索安装到位后,两端安装张拉杆及张拉杆螺母。接着安装张拉千斤顶和张拉撑脚,并确保两端对称同心。然后启动千斤顶,实施牵引张拉,至张拉油顶油缸行程到位后,旋紧张拉杆螺母。千斤顶回油,开始另一个张拉循环,直至张拉控制吨位达顶回油,开始另一个张拉循环,直至张拉控制吨位达足设计要求外观检查 (锚垫板变形情况,拉索有无断丝滑丝现象)合格后,旋紧锚头螺母 ,1根系杆索的张拉。2、 南昌大桥南昌大桥是我国第一座双层式立体分流城市公路大桥,桥面上层宽23m,可并行六辆汽车;下层两侧宽各6
10、m,为非机动车道和人行道。全桥长2780m(含801.55m的东西引道),有墩台42个。主桥和西引桥上部结构为双层单箱单室平弦等截面预应力混凝土连续箱梁,东引桥为先张预应力混凝土简支空心板梁,下部结构为钻孔桩基础。南昌大桥西引桥上部结构原设计15孔(1548m)(25#一40#墩)预应力混凝土连续梁顶板宽23m,底板宽11m,梁高4.51m,桥面无纵坡,设2%的横坡,箱梁横断面为单箱单室,等高度,为了满足全桥合拢通车的工期需要,全桥施工要求各工点平行作业,缩短施工周期,因此,西引桥上部结构施工由原设计的顶推15孔改为顶推12孔(即28#一40#墩之间)及膺架移动脚手架现浇施工3孔(即25#一2
11、8#墩之间)现详述顶推孔的施工方案。(1) 梁体制造西引桥顶推孔为12孔(1248m),全长576m,划分为27个节段,在制梁台座上分段灌注(7.64+2324m+12m+5.66m)每标准节段约500m3混凝土。钢梁结构采用三向预应力,纵横向预应力筋为直径12.6mm钢绞线,波纹管制孔,采用整体锚具,其中纵向钢绞线为12根一束,19根一束两种,用VSL体系,EC型成K型、P型锚具,顶板横向钢绞线为3根一束或4根一束,二端或一端张拉,采用国产QM型或P型锚具。竖向预应力钢筋布置在腹板和横隔梁内,采用冷拉 L 32 轧丝锚。纵向钢绞线一端张拉时,采用部分P6一12、P5一16内锚,为了满足梁体分
12、段张拉应力需要,或避免钢绞线拖拉太长,故使用了部分K型连接器(K5一12)。(二)预应力钢绞线:采用标准强度Ryb =1665Mpa的直径12.8mm钢绞线,每根直径12.8mm,钢绞线的公称面积为99mm2,弹性模量Eq=1.95105Mpa松驰率(0.7 Ryb ,1000小时,20时)7.0%,张拉控制应力=0.78 Ryb =1 Mpa/顶推梁所用预应力钢绞线共有4种,分别是3根、4根、12根和19极一束,直径12.8mm钢绞线,每束张拉控制力钢绞线所用模具,连接器、承垫板、锚下螺旋筋等型号。(三)模板安装和拆除制梁台座(含底模)基础为钻孔桩(直径1.2m)支点布置,底模安装应严格按照
13、设计图施工,安装调整时,应用精密水平仪测量各部分尺寸并应符合下列要求。 底模中心线与桥梁中心线(设计)偏差1mm 底模顶面纵向高程误差允许1mm 底模接长后:表面平整,边线平直 底模与底盘应密贴,平整不得有缝隙,脱空等情况。 支座预埋板的锚固螺帽应垂直,中心位置偏差不大于1mm。所用外侧模、内侧模、内顶模及悬臂钢盆均为钢结构,各种模板分段、分块制造、安装、内顶模安装用内顶模车架支撑,各块之间联结为栓结及插销(便于安装和拆除),在安装过程中,要时时注意顶推方向,桥梁中心线位置和高程均与设计相符。为保证混凝土梁体外观质量及便于拆模,模板安装前必须按常规进行检查修整,并在清理干净后,涂上脱模剂。内侧
14、模安装内模下端应用钢结构支撑并利用与外侧模的对拉螺栓暂时固定其位置。安装内顶模时,须先运进车架,调节车架的伸缩立柱,安放内顶模及镀板钢齿模块(考虑到各节段内顶模的部分倒用,有前一节段内顶模下凹锯齿块处,用砂填实并外用一块油毡贴面)。(四)钢筋、预应力筋管道安装钢筋制作、绑扎,除应按规范规定加工、安装外,还应注意如下几点: 波纹管定位网钢筋位置,间距必须准确,而且上、下、左、左固定牢靠,定位网钢筋焊接固定,不得随意移动或取消,波纹管应用压重管压重,以防其上浮、变位,压重材料可用粗筋或钢管。 绑扎钢筋时,应将与此对应的制孔管道及组装好的竖向预应力筋同时安装并将纵向的波纹管道每间1m设置一定位钢筋,
15、竖向预应力筋前后左右偏离设计位置不大于5mm。 预应力粗钢筋应用直径49mm黑铁皮管成孔,端面支点必须与管道中心垂直,埋设时必须牢固,管、筋及垫块封堵不得漏浆,压浆用的三通管不得堵塞料端用布或其他物将螺栓头包裹,防止混凝土浆或其他杂物落入,预应力箍钢筋位置必须正确,安装牢固。在模板拼装、钢筋安装过程中,同时安装电线、电缆管路、通风孔、线路孔、预埋块件的安装和张拉、浇注孔的预留。(五)箱梁混凝土的灌注及养护当钢筋、预应力管道及模板检查校正符合设计要求时,经监理工程师签证认可后,即可灌注混凝土。顶推梁平均每米约60T,每节段近500m3混凝土(每标准节段24m),需一次灌注完,因此灌注混凝土分底板
16、、顶板(含腹板)原则是水平分层,纵向分小段,同时由东向西方向逐渐推进,并按照先底板、后腹板,再顶板的原则,水平分层,每层不大于30cm,纵向分段每段长12m左右,混凝土由西德搅拌站和2台 强制式混凝土搅拌站供应由塔式吊机吊至混凝土灌注点。混凝土灌注底板时,混凝土由顶板预留孔往串筒底板钢筋网上的薄钢板上,然后人工翻鍬,待底板灌注完毕,撤走薄板钢,在灌注腹板时,先在顶板钢筋网上置混凝土滑槽,混凝土先倒在其上,再由人工翻入腹板中并及时振捣,灌注顶板时,混凝土直接倒入顶板钢筋网中,并人工锹平,捣实,由于顶板宽而薄,要注意灌注速度左、中、右三边在每一段内应先左、右,后中间,以消除外侧模变形影响。混凝土的
17、配合比、灌注顺序及振捣应严格按施工工艺操作,采用插入式振捣器振动时不得碰波纹管及钢筋骨架。混凝土养护:混凝土灌注,收浆完毕后,立即覆盖并洒水养护,使混凝土表面经常处于湿润状态直至养护终止,若遇温度低于5或冬季低温或夏季高温天气施工时,应采取特殊的养护措施,混凝土养护期间,桥面不得任意增加荷载,在收浆前对波纹管通孔、冲洗也十分重要。(六)箱梁顶推1、顶推施工的设备及布置、准备工作顶推设备应符合规范要求,应严格按施工图纸设计。钢导梁、钢连接块和剪力梁,通过竖向和水平预应力粗筋与1#段箱梁相连。在39#墩与40#墩台间,距40#台15m处设临时墩,在临时墩与40#台之间架设平台,以拼装钢导梁,在23
18、#墩西侧设临时墩2和平台2以便拆除钢导梁。在29一39号墩及临时墩顶均设置滑道用四氟板作为滑板。箱梁顶底板顺桥向每隔12m各预留二个宽400mm长550mm顶推孔,用来穿入顶推钢杆、锚柱。在33、35、37、39号各墩墩顶设置YC75一1000型水平千斤顶用于顶推,顶推墩设置6台千斤顶对称安装,非顶推墩不设千斤顶。根据顶推时磨擦力大小,可以只启动4台顶,起动时,顶推张拉钢筋选用精轧粗筋,用连接器接长,前端穿过千斤顶,锚于活塞上,后端锚固于水平分配横梁上,但由于每次顶推行程24m,中途需要多次倒顶,延误时间,后改用能自锁的系统,并用钢绞线传力,工效大大提高。2、 梁体的顶推混凝土梁体脱模(外翼板
19、钢盒除外)后,并拆除所有与固定物相连的联结系,做好各项顶推前准备工作后,即可开始顶推,根据39号墩节点主顶,其余墩多点肋顶的原则:并按下列步骤进行: 根据梁体全部重量及布置情况并假设最大静磨擦力为0.065计算所需最大水平力。确定使用墩顶千斤顶的数量,相应的油表读数,此为第一节段顶推所用数据,以后节段可根据实际情况,经验分析出一个合理的静磨擦系数和滑动磨擦系数。根据多段顶推实践,滑动磨擦系数可控制在0.05以内。 合上电源开关,各点同时启动油泵供油,在统一指挥下(在39号墩指挥台上, 常用传呼机和广播两种通讯方法),各顶推点统一协调动作(关下供油线路详见附表五) 当各点同时供油到油表读数到滑动
20、磨擦系数下的读数时,停止供油,并让其稳定在该数值上,接着由39号墩主墩启动油泵供油,至读数达到最大静磨擦系数下的数值,这时(或加油过程中)梁体会克服静磨擦力而缓缓向前移(滑动)。当某点的千斤顶的行程达到980cm时,指挥台立即拉开闸刀,油泵供电停止顶推停止(遇到意外也应如此)。 指挥台发布回油临时锁定,倒顶后(或处理意外)按以上程序,重新开始顶推。 每段最后一次推前安装限位器,当梁体到位时,自动停止,经检查合格后关闭全部电源及供油阀。顶推过程中位移由观测台随时报告指挥台,在墩旁导向架上调整。顶推过程中的挠度、应力、支点反力要随时观察测量。3、梁体顶推到位后的后续工作进行后期束的张拉和灌浆,从3
21、4号墩始,向前后两个方向,依次张拉后期力筋,并及时压浆。顶推换支座:将千斤顶安放在顺桥向墩旁临时托架上,亦从34号墩开始,向前后两个方向依次将梁顶起,顶起高度必须小于10mm,将临时滑道撤除并安装永久支座,若在相邻两桥墩处亦同时将梁顶起5mm,则中间墩处可顶起15mm,同时两侧梁底顶起高差不得大于1mm,千斤顶应同步进行。灌注下层非机动车道悬臂梁及安装非机动车道空心板,安装桥面伸缩缝以及桥面铺装施工。3、 八一大桥南昌新八一大桥位于南昌市境内 , 主桥孔采用双独塔跨径 2 160 m 预应力混凝土斜拉桥 , 塔、梁、墩固结体系如图1。主梁 0 # 块采用支架现浇施工工艺 , 两个主孔采用前支点
22、挂蓝整索距两端对称平衡悬浇 , 共 18 节段。1 # 18 # 块标准节段梁宽 27 6 m ,有两个边跨合拢段 , 合拢段长45m , 梁肋宽从 18 #端部的 1 8 m 向过渡孔段,逐渐变到 2 5 m ,除顶板有负弯矩预应力束通过外 ,无斜拉索。南北两座斜拉桥分别由湖南路桥和交通部二公局组织施工 ,于 1996 年 11 月开始挂第一对索至 1997 年 5 月合拢段施工完毕 , 历时约 200 d , 全桥顺利成型。(1) 挂篮施工主梁两标段都是采用前支点挂蓝进行悬臂对称现浇施工。前支点挂蓝设计的主要构思是利用即将安装的永久斜拉索 , 与挂蓝之间用工具式拉杆相连接 , 形成挂蓝受力
23、的一个前支点 , 参与挂蓝受力 , 并设置中拉杆与后拉杆 , 用以抵抗垂直力和水平力。这种思路设计的挂蓝不仅用钢量少 , 而且有巨大的承载能力 。现在国内大多数混凝土主梁的斜拉桥都采用前支点挂蓝进行施工。虽然 A 、B 两段挂蓝的设计思路一样 , 但根据两标段施工单位各自的实际情况 , 挂蓝局部设计又有所不同。1. A标挂蓝为一整体钢箱焊结构,由两根纵梁、三根横梁和两个挂臂组成 , 连模板共重 145 t ,挂蓝系数为 0 36 , 较为轻巧。挂蓝行走前先松开挂臂内千斤顶 , 使挂蓝的重量完全落在滑道上 , 处于可移动状态。主梁顶面铺四氟滑板 , 利用挂蓝前端的三角钢架、滑轮组和卷扬机即可实现
24、前移 , 一般只需15 min 就可前移到位。2. B标挂蓝为桁架梁结构 , 由纵梁、横梁、牵索前支点系统、吊带系统、上下行走系统、水平止推系统、模板和脚手平台系统等八大部分组成 , 连模板共重 188 t , 挂蓝系数为 0 46 。挂蓝悬臂前行时 , 先拆除前支点连接杆 , 放松止推千斤顶 , 下落中吊带使挂蓝吊钩支承于主梁顶面的走道上 , 放松挂蓝后反顶支点千斤顶 , 使挂蓝后反顶行走轮支承于主梁肋底部 , 用两台 YCW 60 千斤顶牵引 4 根 32 精轧螺纹钢筋牵引杆缓慢行走。由于 B 标挂蓝较 A 标挂蓝笨重 ,故行走程序较为复杂 , 一般需 60 min 才能前移到位。(3)
25、斜拉索张拉根据本桥主梁施工特点 , 为使挂蓝的应力在浇混凝土时处于最佳状态及施工中标高易控制 , 将斜拉索初张力分三次张拉到位 , 张拉控制程序如下:(1) 挂蓝初始定位;(2) 第一次张拉斜拉索 , 浇注 1/ 2 混凝土;(3) 第二次张拉斜拉索 , 浇注 2/ 3 混凝土;(4) 待强养生 , 张拉梁内预应力;(5) 斜拉索梁上锚点转移 , 第三次张拉斜拉索。(四)合拢段的施工合拢段是全桥施工难度最大的关键部位 , 它将直接影响到全桥的安全、质量和进度。A 、B 两标段总体合拢方案大致相同 , 都是利用现有挂蓝进行悬臂无支架施工。鉴于文章篇幅 , 这里只介绍 B 标合拢段施工。1、施工方
26、案选定原考虑采用钢管桩支架施工 , 后因基础下面有弃混凝土 , 钢管桩无法打入 , 加上当时施工工期紧 , 因此考虑充分利用现有挂蓝采取无支架施工方案。即挂蓝在 18 # 块施工完后 , 向前移动至过渡墩处 , 锁紧中、后吊带 , 使挂蓝与斜拉桥悬臂端固结 , 并处于工作状态。为防止挂蓝在荷载作用下发生竖向移位 , 设万能杆件纵梁跨于 20 # 、18 # 梁端部 , 用吊杆将挂蓝前端悬吊。万能杆件纵梁在 18 # 梁端部的支承点可视为一弹性支点 , 考虑在日照、温差等条件的影响下 ,将引起靠 20 # 块端部万能杆件纵梁支点产生角位移 ,但经计算机模拟验算 , 产生的最大角位移对合拢段标高的
27、影响是在规范允许范围之内。因此 , 该承重结构是一个稳定体系 , 方案可行。2、 合扰方案主要技术参数确定:为控制合拢段标高不致在浇注混凝土过程中下挠 , 在靠近 20 # 块端设置吊杆 , 以承受因混凝土的重量、压重水的重量及温差等影响下梁端下降所产生的内力。经施工控制小组反复计算 , 吊杆最大受力为120 t , 分担到每个纵梁上的拉力为 60 t , 横桥向选用12 根 N1 万能杆件。每纵梁外侧选用 2N1 , 可承受拉力 78 t , 内侧选用 4Nl , 可承受拉力 156 t 。在 17 # 、18 # 之间的横隔板中心砌水池 , 上下游各设一个平面尺寸 611 m2 、高 11
28、5 m 的水池。4、 赣江大桥赣江大桥是一座位于江西省南昌市的铁路公路两用桥,是连接江西较早的铁路南浔线和浙赣线的一座桥梁。大桥位于八一大桥下游的扬子洲处,这是连接江西较早的铁路南浔线和浙赣线的一座桥梁,也是继八一大桥之后南昌兴建的第二座跨江大桥。在南昌铁路西环线沙田赣江桥和杭长高铁东新赣江桥修好前, 它是京九铁路线上唯一一座经过省会城市南昌的铁路桥梁。全桥分南、北两座大桥,南桥全长662.68m,大桥由大桥局勘设处设计完成,大桥局三处施工。桥式为:1孔31.7m预应力混凝土梁+9孔64m下承式钢桁梁+1孔31.7m预应力混凝土梁。北桥全长565.01m,桥式为1孔31.7m预应力混凝土梁+3
29、孔64m下承式钢桁梁+10孔31.7 m预应力混凝土梁。两桥全长1227.69 m。两桥间引线长14367m。大桥系公路、铁路两用桥。铁路为双线,在同一平面的上、下游各设宽4.5 m的单线汽车道及人行道,两桥均为平坡直线。基础部分:南、北引桥共27个墩台,南桥110号墩及北桥14号墩为直径5.8 m管桩基础,每墩两根,这也是大桥下部基础施工的重点和特点。北桥513号墩为沉井基础,南桥南桥台为86根直径40 cm管桩基础,其余三个桥台均为双沉井梁式承台基础。南桥北岸及北桥两岸设有规模不等的导流堤。赣江大桥是由普通铁路简支梁桥和铁路简支钢桁架梁桥两部分组成。普通铁路简支梁桥采用最多的是梁式桥。它是
30、一种使用最广泛的桥梁型式,可细分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。所谓简支梁是指由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥,它以孔为单元,相邻桥孔各自单独受力,属静定结构,适用于中小跨度。它的优点是结构简单,架设方便,可减低造价,缩短工期,同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件。但相邻两跨之间存在异向转角,路面有折角,影响行车平顺。 但是,普通简支梁桥也有其致命的弱点:抗震力较弱,若搭在超高墩台上,在超外力作用下,安全储备则较低。简支钢桁架梁桥,可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式,结构整体上为梁的受力方式,即主要承受弯矩和剪力的结构。钢桁梁桥由制
31、动联结系、桥面、支座及桥墩(桥台)组成,最常采用的是平面桁架,在竖向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。主桁由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。其按照主桁的支承方式不同,分为简支钢桁梁桥、连续钢桁梁桥和悬臂钢桁梁桥;按照桥面位置不同,分为上承式钢桁梁桥、下承式钢桁梁桥。 其中,赣江大桥就是下承式钢桁梁桥。 钢桁梁桥的特点主要是它由桁架杆件组成,尽管整体上看钢桁梁桥以受弯和受剪为主,但具体到每根桁架杆件则主要承受轴向力。与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板,从而节省钢材和减轻结构自重,又由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少,钢桁梁可做成较大高度,从而具有较大的刚度及更大的跨越能力。但是,钢桁梁的杆件
32、和节点较多,构造较为复杂,制造较为费工。5、 洪都大桥+英雄大桥赣江在南昌市境内被扬子洲一分为二,分成南支和北支,南支河面宽度约 650 m,北支河面宽度约 700 m。南昌市洪都大桥位于现有赣江南支铁路桥下游约 300 m,北岸为扬子洲,南岸为市区滨江路。洪都大桥为一座跨越赣江南支的特大桥梁,与跨越赣江北支的英雄大桥同为南昌市三环十一射路网骨架中第一环路上的重要构筑物。(一)总体布置设计洪都大桥主桥为三跨自锚式悬索桥,跨径组合为 85 m+195 m+85 m,主跨的理论垂跨比 15。双塔单缆面结构(国内第一座真正意义上的单缆面自锚式悬索桥),整体式钢箱梁,独柱桥塔,竖直方向上共呈现三根大缆
33、,其中最下缘的大缆为受力主缆,上部两根缆为装饰性缆,竖直吊索间距 9 m。(2) 结构设计1、 主塔及边墩设计主塔基础采用 10 根 220 cm 钻孔灌注桩,持力层为微风化泥质粉砂岩。承台采用圆端型减小水流阻力,高度 4.2 m。主墩采用花瓶形,主墩上设置钢箱梁的支座,主要考虑到单索面结构箱梁抗扭能力很弱,设置双支座增强主梁的抗扭能力。塔身采用单柱直塔,向上采用直线向圆曲线的过渡,塔顶做成弯月状,主塔总高度 75 m。塔上装饰缆锚固设置横隔板,并张拉预应力筋平衡装饰缆的拉力。2、 主梁设计除主缆锚固区外,全桥主梁共分为 39 个节段,沿桥跨中心线对称。除中央分隔带塔梁相交处开孔供主塔穿过外,
34、其余地方梁体采用整体式主梁形式,箱梁为扁平闭口流线型钢箱。箱梁全宽 41 m(含风嘴),顶板宽度 39 m,底板宽度 21 m,中央分隔带宽度 5 m,风嘴宽度1 m。道路中心线处梁高 4 m,顶板设 2%横坡,底板水平,节段之间的接缝均为铅直截面。在主跨活载作用下,边墩顶要产生约 11 000kN 左右的上拔力,为确保结构安全可靠,同时简化主梁锚固端横梁的构造,该桥采用混凝土压重的方式。压重由非通航孔连续梁支反力和混凝土填芯两部分构成,填芯混凝土浇筑在锚块附近的端横梁内,通过焊钉同钢板连接在一起,构成钢混凝土组合结构,这样对锚固力的传递也十分有利。在塔梁交接处,主梁须开洞使主塔穿过,从而截断
35、了该处的横隔板。另外,塔处主梁底设有支座,该节点处受力相对较为复杂,须对该处钢结构进行加强。在全桥单边活载作用下,塔处支座可能出现拉力,为了平衡该拉力,须设置 1000t 以上的压重。设计在封闭箱形框架内填充 C50 混凝土形成钢混凝土组合结构,既可提供压重,又可在塔梁交接处形成强大的块体结构,支座反力传递更加直接,同时降低了养护的要求。3、 缆吊系统设计(1) 缆索系统总体布置该桥主缆由三跨组成,主跨的理论垂跨比 15。主缆在横断面上布置为单缆面,在高度方向上设两根装饰缆。主跨顺桥向设 21 个吊索吊点,同一吊点设两根吊索,吊点标准间距为 9 m,中跨中间三根吊索吊点间距 7.5 m,全桥共
36、 35 个吊索吊点,共计 70 根吊索。(2) 主缆(装饰缆)构造主缆共 1 根,内含37 股平行钢丝索股,每股含 1275.0 mm 的镀锌高强钢丝,竖向排列成尖装饰缆位于主缆之上,装饰缆与主缆、装饰缆与装饰缆之间的间距均约为 2.5 m。由于不承受主要荷载,装饰缆在受力上只需一根 1397.0 mm的高强钢丝拉索即可。为满足景观需要,在装饰缆外套由钢板加工而成的 380 mm 的钢管。(3) 吊索及索夹构造主缆吊索采用高强镀锌钢丝平行集束为索体,除边跨最外侧一对吊索索体采用 1397.0mm 的镀锌高强钢丝外,其余主缆吊索索体均为857.0 mm 的镀锌高强钢丝。装饰缆吊索索体采用 45
37、调质钢棒,外径分别为 60 mm、80 mm 和 100 mm。主缆吊索上下锚头均采用冷铸锚,上锚头由锚杯与叉形耳板螺纹连接,下锚头采用张拉端锚具与主梁锚箱连接。装饰缆两端锚头由钢棒与叉形耳板直接螺纹连接。(4) 索鞍(套)主索鞍采用全铸型结构,当鞍槽内的隔板和索股全部就位并调股以后,把鞍槽侧壁用拉杆上紧,顶部用锌质填块填平,再盖紧封盖。为减轻顶推摩阻力,鞍体下设聚四氟乙烯滑板,并要求作润滑处理,以适应施工中的相对位移。塔顶面安装座板和千斤顶支架,并预埋定位钢板。(3) 施工方法和步骤该桥的施工顺序为:(1)施工准备(2)基础施工(3)主塔下塔柱、边墩施工(4)搭建箱梁拼装平台(5)制作钢导梁
38、、拼装钢箱梁、顶推(6)尾梁施工并合龙 (7)上 塔柱施工、安装索鞍(8)猫道架设(9)索股制作、安装(10)紧缆 (11)索 夹、吊索制作、安装 (12)安 装装饰缆(13)调索、体系转换(14)桥面系施工(15)主缆、吊索、索夹防护(16)附属工程施工。主梁采用顶推法施工,主梁分幅运输安装。主梁节段利用敞口驳船运输到组装平台下,吊机垂直提升到组装平台上,现场焊接中间箱体成整体后顶推。顶推采用柔性墩多点顶推,全联最大顶推重量约 7 300 t,形成支承在临时墩上的多跨连续钢梁。主缆施工采用预制平行钢丝索股法(PPWS法)。先在工厂内将钢丝编成索股,卷在卷筒上运至桥头,用牵引索将索股安装就位。
39、在主缆架设过程中,需不断测定主缆线形,以保证全桥整体线形符合设计要求。施工中主索鞍与塔顶的相对位移通过安放在边跨侧支架上的千斤顶有控制地进行。顶推就位后,拆除限位装置,将主索鞍固定在塔顶的底板上。目录一、生米大桥.1二、南昌大桥.4三、八一大桥.9四、赣江大桥.12五、洪都大桥+英雄大桥.14六、参考文献.17参考文献1邓安泰,陈亮.洪都大桥主桥设计J.城市道桥与防洪,2008,5(5):31-33.2项志敏,李世清,崔科宇.南昌生米大桥主桥总体施工设计J.世界桥梁,2005,6(3):17-19.3张 鸿.南昌新八一大桥主梁施工技术简介J.华东公路,2001,6(3):15-17.4范立础.桥梁工程(上册)(M).北京:人民交通出版社,2012.5魏红一.桥梁施工及组织管理(M).北京:人民交通出版社,2007.